La fondation CIM -Centre technologique de l'Université Polytechnique de Catalogne- Barcelona Tech (UPC) a démontré l'intérêt et la viabilité de l'utilisation de l'impression 3D dans le domaine médical, par la matérialisation en 3D d'une tumeur pratiquement inopérable chez un enfant de 5 ans, afin de mieux préparer son extirpation. Cette impression 3D a permis à une équipe de chirurgiens de l'Hôpital Sant Joan de Déu de Barcelone de préparer en détail une intervention d'une grande complexité, qui a pu être pratiquée avec succès grâce à cette phase de préparation préalable.
La tumeur reproduite par impression 3D était un neuroblastome, l'un des cancers les plus fréquents chez les enfants. Il s'agit d'un type de tumeur extrêmement agressive qui se forme dans le tissu nerveux et est essentiellement diagnostiquée chez les enfants de moins de 5 ans. Son traitement implique l'extirpation chirurgicale de la tumeur, combinée à des sessions de chimiothérapie et/ou de radiothérapie.
D'une manière générale l'extirpation chirurgicale d'un neuroblastome est problématique, du fait de sa localisation, proche de vaisseaux sanguins et d'artères. Les chirurgiens doivent agir avec une extrême précision pour retirer l'ensemble des cellules tumorales, sans endommager les artères et mettre en danger la vie du patient. Dans un tel contexte, pouvoir répéter plusieurs fois les différentes phases de l'intervention chirurgicale avant de procéder à l'opération confère un réel avantage à l'équipe chirurgicale, qui augmente ainsi ses chances d'aborder la tumeur de la meilleure manière possible. Cela permet également de réduire le temps de l'opération proprement dite, et d'éviter des complications en étudiant la manière d'extirper le plus grand pourcentage possible de la tumeur.
Pour pouvoir planifier l'extirpation des tumeurs les plus complexes, qui s'avèrent parfois être inopérables, une équipe de chirurgiens de l'Hôpital Sant Joan de Déu a décidé de commencer à en faire des reproductions en 3 dimensions. En collaboration avec la Fondation CIM, ils ont donc réalisé une copie 3D du neuroblastome d'un enfant de 5 ans, en s'appuyant sur le croisement, par les techniciens de CIM, des données obtenues lors d'une tomographie assistée par ordinateur et d'une résonance magnétique réalisées sur l'enfant.
Bien que les impressions 3D soient déjà utilisées depuis des années dans le domaine de la chirurgie maxillo-faciale pour la réduction osseuse, leur application dans le cas de tissus mous est une nouveauté. La difficulté posée par ce type de tissus est double: un travail commun doit tout d'abord être réalisé par les techniciens radiologues et ceux en charge de la fabrication de la maquette pour réviser la digitalisation effectuée et décider quels sont les contours réels des tissus. Ensuite, l'impression a dû être réalisée en utilisant deux matériaux différents, le plus similaires possibles aux tissus mous sur lesquels les chirurgiens devaient pratiquer l'intervention.
La copie 3D de la tumeur a été réalisée grâce à une technologie permettant l'impression avec deux types de matériaux. Dans le cas traité à l'Hôpital Sant Joan de Déu, une résine a été utilisée pour reproduire les vaisseaux sanguins et les différents organes de la zone affectée par la tumeur, tandis que cette dernière a été reproduite avec un matériau translucide et de consistance molle similaire à celle de la tumeur pour que l'équipe chirurgicale puisse s'entraîner à l'extraire sans endommager les vaisseaux et organes du patient. En parallèle a été imprimé un prototype de la zone à opérer avec les organes mais sans la tumeur, afin de pouvoir visualiser le résultat espéré à l'issue de l'opération.
La fondation CIM agit en Catalogne pour la promotion de la recherche et de ses applications dans le domaine de ces nouvelles technologies de fabrication digitale pour le secteur industriel et domestique. Il s'agit du centre technologique leader du domaine de l'impression 3D en Catalogne, également à l'origine du projet RepRapBCN pour le développement de l'impression 3D à bas couts. La fondation CIM envisage également, à partir de cette première intervention réalisée avec le Sant Joan de Déu, de développer conjointement avec cet hôpital une nouvelle technologie d'impression 3D qui permette l'usage d'avantage de matériaux, de différentes textures et couleurs afin de se rapprocher au maximum de la réalité.